JPS63851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、記録信号で変調されたエネルギビ
ームを用いて記録媒体へ情報を記録する記録装置
に関するものである。

一般に光ビーム等で情報をテープ、デイスク等
の媒体上に記録再生するとき、媒体からの再生信
号の位相情報を記録信号の位相情報と一致させる
必要がある。たとえば、周波数変調されたビデオ
信号を記録再生する場合を例にとると、記録周波
数変調波は、正負対称性が良好であるにもかかわ
らず、再生周波数変調波は正負対称性がくずれて
いる場合がある。この場合、搬送波の２次高調波
を発生し、この側帯波が基本波の側帯波とスペク
トル的に重なりあい、FM復調をしても、本来の
ビデオ信号の他にビート妨害を生ずることにな
る。又、PCM等のデイジタル信号を記録再生す
る場合においても、記録と再生で、位相情報が良
く保存されていないときには、デイジタル復調が
不可能になることがある。上記のごとく、記録再
生の間で位相情報が乱される原因を光ビームによ
る信号記録を例にとり説明する。

第１図において、１は記録しようとする信号波
形であり、２はこれによつて制御される光ビーム
の強さを表す光信号波形である。３は光信号波形
２のゼロレベルである。一般に光ビームによつて
媒体上に高密度に信号を記録するときに使う感光
剤は中間調が出にくくある光のレベルを境にして
感光・不感光が明りように区別できることが多
い。第１図ロの４，５，６はそれぞれある定まつ
た感光剤の光信号波形２に対する相対的な感光レ
ベルであり、感光レベル４は光信号波形２の平均
レベルにあり、感光レベル５はこの上限近くにあ
り、感光レベル６はこの下限近くにあるものとす
る。記録過程において感光剤の感光レベルが変化
すると同一の光信号波形に対しても異つた記録跡
を生ずる。すなわち第１図に示すように感光レベ
ル４を有する感光剤をもつ媒体には光信号波形２
に対し記録跡７を生じ、感光レベル５，６を有す
る感光剤をもつ媒体にはそれぞれ記録跡８，９を
生ずる。第１図ヘ〜チの１０，１１，１２はそれ
ぞれ記録跡７，８，９を再生したときに得られる
再生信号波形である。感光レベル４をもつ感光剤
を有する媒体に記録を行なつたときは感光レベル
４が丁度光信号波形２の中心線上にあるため記録
跡７のデユーテイサイクルは長期的には50％であ
るのでこれより再生される再生信号１０もデユー
テイサイクルは同じく50％で２次高調波を含まな
い。しかし感光レベル５又は６を有する媒体に記
録した場合には記録跡はそれぞれ８又は９のよう
になりデユーテイサイクル50％でなく、これより
再生される再生信号１１，１２のデユーテイサイ
クルは50％とならないため信号の２次高調波が生
じ、再生過程上前述のように再生信号の品位が劣
化するという不具合が生じる。媒体よりの再生信
号が１１，１２のようにならず再生信号１０のよ
うに２次高調波が少なくなるための一つの方法と
して光ビームの強さと媒体の感光レベルをそれぞ
れ一定の値に厳しく管理するという方法がある。
しかし光ビームのつよさは光源の経時変化、電源
電圧変動、また集光レンズ系の調整ずれ、焦点ず
れにより変化しやすい。また媒体の感光レベルも
感光剤のバラツキ、配合むら、塗布むらの影響を
うけ一定になりにくい。またデイスク状の媒体に
記録を行なうときは内周ほど相対的に光ビーム強
度が強くなる。故に、この方法を実際に行なうの
はきわめて困難である。そこで、以前、再生信号
のデユーテイサイクルを検知し、この値を一定に
なる様に記録レーザパワーを自動的にコントロー
ルする特許を出願した（特51―83231）。しかし、
前特許においては周波数変調信号のような正負対
称性が良好（デユーテイサイクル50％）な、又は
デユーテイサイクルが長期的に一定値をもつよう
な信号の記録には適用できるが、多くのデイジタ
ル変調信号、例えばMFM変調信号のようなデユ
ーテイサイクルが長期的に一定値をもたないよう
な信号の記録には適用できない。

この発明は、上記のような欠点を一掃し、周波
数変調信号はもちろんのことデユーテイサイクル
が長期的に変動するような信号の記録において
も、エネルギビーム源の不安定性、記録媒体の感
度むらに影響されず、位相情報を正確に保存する
記録装置を提供するものである。

以下、この発明の実施例を第２図に示し説明す
る。

第２図に於て、１３は記録用エネルギ源であ
り、一例として、アルゴンレーザが使われる。１
４はアルゴンレーザ１３より放射された光ビー
ム、１５は第１の光変調器、１６は記録信号の入
力端子、１７は記録信号を入力とする第２の光変
調器、１９は変調器により強度変調された記録光
ビーム、１８は反射ミラー、２０は記録用集光レ
ンズ、２１は記録媒体、２２は記録媒体を回転さ
せる中心軸、２３は再生用レーザ、２４は再生用
レーザ２３より放射された再生光ビーム、２６は
ビームスプリツタ、２５は再生用集光レンズ、２
７は記録媒体上の情報により変調され、反射され
た再生光ビーム、２８は光検知器、２９は前置増
幅器、３０は増幅された再生信号のデユーテイサ
イクルを検知するデユーテイサイクル検知器、３
１は記録信号のデユーテイサイクルを検知するデ
ユーテイサイクル検知器、３２は記録信号のデユ
ーテイサイクルと再生信号のデユーテイサイクル
の差動をとる差動アンプであり、その出力は、第
１の光変調器１５の入力端に接続されている。

第３図に、デユーテイサイクル検知器３０，３
１の構成の一実施例を示す。

図中、３４は信号下端を零電位にクランプする
クランプ回路、３５はクランプされた信号のピー
ク値を検知するピーク検知回路、３６は1/2減衰
器、３７はクランプ回路３４と1/2減衰器３６の
出力を入力とするコンパレータ、３８は平滑用
LPFである。

次に、第４図の波形図を用いて動作を説明す
る。

入力端子１６からの第４図イに示す記録信号３
９は、デユーテイサイクル検知器３１でデユーテ
イサイクルに対応した信号を出力する。記録信号
３９はクランプ回路３４にて、下端を零電位４０
にクランプされる。その信号はピーク検知回路３
５にてピーク電圧４１が検出され、1/2減衰回路
３６にて、ピーク電圧４１の1/2の電圧４２が得
られる。この電圧４２と記録信号３９を入力とす
るコンパレータ３７により、電圧Ｏと電圧Ｖを２
値とする第４図ロに示す矩形波信号４３を得る。

この２値の遷移タイミングは、電圧４２と記録
信号３９の交点に対応するものである。矩形波信
号４３を記録信号の周期より充分長い周期の
LPF３８に通すことにより、矩形波信号４３の
平均値４４が得られる。この平均値は、記録信号
の長期的なデユーテイサイクルに対応した値とな
る。

記録信号３９は、また、第２の光変調器１７に
入力され、記録用アルゴンレーザ１３より放射さ
れた光ビームを変調する。第４図ハに示す光信号
波形４５，４６，４７は、第１の光変調器１５で
透過光量、即ち、記録パワーを制御されたもので
あり、４５は記録パワー過多、４６は記録パワー
適正、４７は記録パワー不足の場合を示す。ここ
で、４８は記録媒体の感光レベルを示す。第４図
ニ〜ヘに示す４９，５０，５１は、それぞれ光信
号波形４７，４６，４５で記録したときに得られ
る記録跡である。

記録直後に再生できるように再生光学系を設定
することにより、これらの記録跡は記録とほぼ同
時刻（時間遅れは数10mS以内）に再生される。
第４図ト〜リに示す５２，５３，５４は、それぞ
れ、記録跡４９，５０，５１から再生された再生
信号を示す。これらの再生信号はデユーテイサイ
クル検知器３０により前出同様、デユーテイサイ
クルが検知される。第４図ト〜リに示す５５，５
６，５７は、それぞれの場合の平均値を示し、デ
ユーテイサイクルに対応した電圧である。デユー
テイサイクル検知器３０と３１をともに同一のデ
ユーテイサイクルに対し、同一の電圧を発生する
ようにしておけば、その差動電圧は同一のデユー
テイサイクルに対し、零となる。

今、記録光信号波形が４６の場合の再生信号の
デユーテイサイクルに対応した電圧（以下単にデ
ユーテイサイクルと呼ぶ）５６は、記録信号のデ
ユーテイサイクル４４に等しいものとする。

記録パワーが過多の記録光信号波形４５の場
合、再生信号のデユーテイサイクル５７は記録信
号のデユーテイサイクル４４より大となり、差動
アンプ３２の出力、即ち光変調器１５の入力電圧
は負となる。ここで、この電圧が正のときは光変
調器１５の透過光量を増やし、負のときは減らす
よう動作するものとする。この場合には透過光量
を減らすように動作し記録光信号波形は４５から
４６に近ずく。逆に、記録パワーが不足気味の記
録光信号波形４７の場合には、再生信号のデユー
テイサイクルは記録信号のデユーテイサイクル４
４より小となり、差動アンプ３２の出力は正とな
る。この場合には、第１の光変調器１５の透過光
量を増す方向に動作するので、記録信号波形は４
７から４６に近づくことになる。故に、上記の構
成にしておけば、記録信号波形は自動的に４６に
なり、適正な記録が行なわれる。

なお、デユーテイサイクル検知器の上記実施例
では、クランプ回路を用いてDC再生を行い、よ
り厳密な検知を行つているが、実用上、第５図に
示す、他の実施例でも充分な性能が得られる。以
下に第５図について説明する。第５図ａにてデユ
ーテイサイクル検知器への入力信号は、コンパレ
ータ３７の一端（＋端子）に入力されると同時
に、LPF５８を経由してその平均値がコンパレ
ータ３７の他端（−端子）へ入力される。コンパ
レータ３７の出力は、LPF３８にて平滑される。
第５図ｂでは、入力信号はHPF５９を経由する
ことにより零電位を平均値とする入力信号が、コ
ンパレータ３７の一端（＋端子）に入力され、コ
ンパレータ３７の入力の他端（−端子）は零電位
に接続されている。以後は、第５図ａと同じであ
る。

第５図ａ，ｂ共、その動作はまつたく同じであ
り、入力信号と、その平均レベルとの交点でデユ
ーテイサイクルを評価するものである。この方式
では入力信号中のDC〜低周波成分をフイルタで
除去してからコンパレータに入力しているため、
厳密なデユーテイサイクル検知を行つていない
が、第２図のデユーテイサイクル検知器３０、及
び３１に、ともに第５図の形式のデユーテイサイ
クル検知器を使えば、検知誤差は相殺されるた
め、実用上なんらさしつかえない。

上記説明では、記録用集光レンズ２０と再生用
集光レンズ２５は独立であつたが、一個の集光レ
ンズを共有することにより、光学系を簡略化して
もよい。

また、上記説明では、記録用アルゴンレーザの
パワーコントロールのために光変調器を用いてい
るが、アルゴンレーザの電源部のパワーコントロ
ール段を利用してもよい。

なお上記はレーザーから得られる光ビームを用
いて感光剤に記録する場合についてのべたがレー
ザーにかぎらず他の光源を用いる場合でも本発明
を適用することができる。また光ビームの代りに
電子ビームを用いる場合も同様である。

光もしくは電子ビームを用い、記録媒体に物理
的変化たとえば変形、蒸発、穴あけ、帯電などを
起こさせて記録する場合も前記の方式を適用すれ
ば同様の効果をえられる。

さらに、この発明の実施例の説明中、記録媒体
としてデスクによるものとして説明したが、デイ
スクに限定されることはない。

以上説明したようにこの発明の記録装置を用い
れば、エネルギビーム源の不安定性、記録媒体の
感度むら等に影響されず、周波数変調信号はもち
ろんのことデユーテイサイクルが長期的に変動す
るような、例えば多くのデイジタル変調信号の記
録においても、位相情報を正確に保存することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図イ〜チは従来の記録装置を説明するため
の波形図、第２図はこの発明の実施例による記録
装置の構成図、第３図はデユーテイサイクル検知
器の一実施例を示す構成図、第４図イ〜リはこの
発明の記録装置を説明するための波形図、第５図
ａ，ｂはデユーテイサイクル検知器の別の実施例
を示す構成図である。 図中、１３は記録アルゴンレーザ、１５は第１
の光変調器、１７は第２の光変調器、２０は記録
用集光レンズ、２１は記録媒体、２３は再生用レ
ーザ、２５は再生用集光レンズ、２８は光検知
器、２９は前置増幅器、３０，３１はデユーテイ
サイクル検知器、３２は差動アンプ、３４はクラ
ンプ回路、３５はピーク検知回路、３６は1/2減
衰器、３７はコンパレータ、３８は平滑用LPF、
５８はLPF、５９はHPFである。なお図中同一
符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１のエネルギビーム源、このエネルギビー
   ム源から発射されたビームを記録信号に応じて変
   調する変調器、この変調器の出力に応じて上記記
   録信号を記録する記録媒体、上記記録媒体に記録
   された情報を再生し、電気信号に変換する再生光
   学系から成る記録装置において、上記記録信号の
   デユーテイサイクルを検知する第１のデユーテイ
   サイクル検知器と、再生光学系からの再生信号の
   デユーテイサイクルを検知する第２のデユーテイ
   サイクル検知器と、上記第１及び第２のデユーテ
   イサイクル検知器の出力信号の差をとる差動アン
   プと、上記差動アンプの出力信号に基づいて第１
   のエネルギビーム源から発射されるエネルギビー
   ムを制御し、上記再生信号と上記記録信号とが相
   似になるように上記エネルギビームのパワーを調
   整する制御器を備えたことを特徴とする記録装
   置。